代毅+++謝濤

[摘 要]教育信息化進(jìn)程中，技術(shù)與教學(xué)不斷融合，改變著傳統(tǒng)教學(xué)的形態(tài)和過(guò)程，是探索新課改的重要契機(jī)。借助“粵教云”服務(wù)平臺(tái)和“數(shù)字教材”等資源，探討多維互動(dòng)及協(xié)作學(xué)習(xí)策略，構(gòu)建智慧課堂下多維互動(dòng)式教學(xué)模式，以初中物理課堂教學(xué)為例介紹實(shí)施過(guò)程，并通過(guò)實(shí)施前后的數(shù)據(jù)對(duì)比分析，驗(yàn)證該模式的有效性。

[關(guān)鍵詞]初中物理；多維互動(dòng)；智慧課堂；數(shù)字教材

一、研究背景

1.教育理念的不斷創(chuàng)新

班級(jí)授課制多采用講授法，教學(xué)和學(xué)習(xí)方式較單一，師生互動(dòng)次數(shù)有限、程度不深。新課標(biāo)提倡多樣化的教學(xué)方式與合作探究的學(xué)習(xí)方式。云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展，改變了人們的交往和學(xué)習(xí)方式，也改變了課堂教學(xué)互動(dòng)方式。課堂互動(dòng)不再局限于人與人的互動(dòng)，人機(jī)互動(dòng)為課堂增添了新的活力，課堂互動(dòng)正走向多維度立體化的形式。云互動(dòng)課堂提供的豐富的互動(dòng)方式為教學(xué)改革提供了新思路。

2.課堂教學(xué)環(huán)境的變化

現(xiàn)代化的課堂教學(xué)離不開(kāi)信息化環(huán)境的支撐作用，技術(shù)的高速發(fā)展激發(fā)了教育工作者拓展教與學(xué)的概念以及課堂環(huán)境設(shè)計(jì)的熱情，智慧教室的設(shè)計(jì)和應(yīng)用已成為教育技術(shù)學(xué)研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域之一。智慧課堂可定義為將云端和物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)集為一體的未來(lái)智能型課堂，它通過(guò)互動(dòng)教學(xué)系統(tǒng)對(duì)計(jì)算機(jī)、智能終端、互動(dòng)電子白板、實(shí)物展臺(tái)等硬軟件資源進(jìn)行整合，形成一種智能化的教學(xué)方式[1]?！霸品?wù)+終端+互動(dòng)教學(xué)系統(tǒng)”模式開(kāi)始成為課堂教學(xué)環(huán)境的主要特征之一。

技術(shù)的巨大進(jìn)步給教育帶來(lái)了深刻變革，課堂學(xué)習(xí)環(huán)境從多媒體環(huán)境向智慧環(huán)境發(fā)展，學(xué)習(xí)內(nèi)容的傳遞方式以及教師與學(xué)生的互動(dòng)方式也發(fā)生了較大改變。因此，信息環(huán)境下新的教學(xué)模式的應(yīng)用實(shí)踐顯得尤為重要。在此介紹以“粵教云”項(xiàng)目在珠海開(kāi)展的區(qū)域化試點(diǎn)工作為基礎(chǔ)，以“粵教云”公共服務(wù)平臺(tái)為支撐，圍繞云服務(wù)、云互動(dòng)、云協(xié)同三類“云端”結(jié)合的智慧課堂[2]，如何構(gòu)建多維互動(dòng)式教學(xué)模式。

二、多維互動(dòng)式教學(xué)模式

1.多維互動(dòng)式教學(xué)

課堂教學(xué)互動(dòng)通常被認(rèn)為是人、技術(shù)、資源和環(huán)境之間的高度耦合[3]。傳統(tǒng)課堂教學(xué)互動(dòng)形式比較單一，主要是師生之間、學(xué)生之間的言語(yǔ)互動(dòng)。智慧課堂中的互動(dòng)形式可以劃分為人與人之間的互動(dòng)、人與技術(shù)之間的互動(dòng)兩類。人與技術(shù)的互動(dòng)包括教師應(yīng)用交互式電子白板、液晶一體機(jī)、移動(dòng)終端等設(shè)備，在可視化互動(dòng)技術(shù)與課堂教學(xué)支撐系統(tǒng)的支持下組織課堂教學(xué)，包括資源演示、學(xué)情分析、作品分享與評(píng)價(jià)等活動(dòng)；學(xué)生應(yīng)用移動(dòng)學(xué)習(xí)終端進(jìn)行資源學(xué)習(xí)、自主練習(xí)、實(shí)踐創(chuàng)作以及成果展示等活動(dòng)[4]。

多維互動(dòng)教學(xué)是指利用多媒體、網(wǎng)絡(luò)、云計(jì)算等技術(shù)在傳統(tǒng)班級(jí)課堂中建立課堂網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境，為學(xué)習(xí)者提供協(xié)商討論、相互交流和信息共享的渠道，學(xué)生則以小組形式在評(píng)價(jià)激勵(lì)機(jī)制下，以有效完成共同的學(xué)習(xí)任務(wù)而合作互助的學(xué)習(xí)過(guò)程。它在傳統(tǒng)的班級(jí)課堂合作學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，融入網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)，使得群組學(xué)習(xí)在學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)媒體、學(xué)習(xí)環(huán)境和學(xué)習(xí)資源上能夠優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，使學(xué)習(xí)過(guò)程更加便利、更多互動(dòng)、更富創(chuàng)新。其應(yīng)用流程如圖1所示。

智慧課堂是一個(gè)智能化的教學(xué)空間，由多屏顯示、平板電腦和連接互聯(lián)網(wǎng)的教學(xué)互動(dòng)平臺(tái)構(gòu)成，利用平板電腦可以方便進(jìn)行資源的獲取，以及與教師和其他同學(xué)之間的互動(dòng)、交流[5]。如在教學(xué)中，教師可以借助平板電腦看到學(xué)生電腦屏幕上顯示的內(nèi)容，并可以隨時(shí)操控學(xué)生的電腦，根據(jù)學(xué)生的需要及時(shí)協(xié)助學(xué)生完成課程；學(xué)生可在云平臺(tái)分組討論，也可及時(shí)與教師溝通。這樣使課堂從原先靜態(tài)、預(yù)設(shè)的形態(tài)轉(zhuǎn)變成動(dòng)態(tài)的、生成的和高互動(dòng)的形態(tài)。課堂互動(dòng)不僅僅局限于師生之間、生生之間，還包括人與技術(shù)、人與環(huán)境、人與資源等方面的多種互動(dòng)，這就是多維互動(dòng)式教學(xué)的核心。

2.多維互動(dòng)式教學(xué)模式的構(gòu)建

在教師的引導(dǎo)下，通過(guò)學(xué)生自主實(shí)踐、思考、交流過(guò)的知識(shí)內(nèi)容，才能被內(nèi)化到學(xué)生的知識(shí)體系中，互動(dòng)與交流是其中的重要環(huán)節(jié)。智慧課堂構(gòu)建了個(gè)性化和信息化的教學(xué)環(huán)境，支持教師的有效教學(xué)和學(xué)生的有序協(xié)作、有效交流，協(xié)作是其典型特征，即借助強(qiáng)大的“粵教云”服務(wù)平臺(tái)所創(chuàng)設(shè)的良好協(xié)作環(huán)境，使得學(xué)生個(gè)體與個(gè)體之間、個(gè)體與群體之間思想碰撞，增強(qiáng)學(xué)生個(gè)體的溝通能力、個(gè)體獨(dú)立作業(yè)能力以及優(yōu)化群體智慧[6]。在多維互動(dòng)教學(xué)的基礎(chǔ)上，可結(jié)合具體學(xué)科教學(xué)的特點(diǎn)，突出群組協(xié)作學(xué)習(xí)的特色，在此以初中物理為例介紹“智慧課堂多維互動(dòng)式教學(xué)模式”的構(gòu)建（見(jiàn)圖2）。

基于智慧課堂的多維互動(dòng)式教學(xué)模式可以分為課前自主探究、課中知識(shí)內(nèi)化、課后學(xué)習(xí)延伸三個(gè)階段。課前，教師利用智慧課堂進(jìn)行教學(xué)主題設(shè)計(jì)、確定教學(xué)目標(biāo)、制定分組原則、選擇技術(shù)工具、整合多種相關(guān)資源；學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng)則與之對(duì)應(yīng)，確定自己的學(xué)習(xí)目標(biāo)、原有知識(shí)結(jié)構(gòu)和認(rèn)知水平、形成對(duì)主題的初步認(rèn)知。課中，教師要?jiǎng)?chuàng)設(shè)情境、基于問(wèn)題引導(dǎo)互動(dòng)探究、以物理建模促使學(xué)生感知物理現(xiàn)象，對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程中的疑問(wèn)進(jìn)行解答；學(xué)生則圍繞主題任務(wù)開(kāi)始網(wǎng)絡(luò)探究、協(xié)作學(xué)習(xí)、組內(nèi)互動(dòng)，進(jìn)而達(dá)到經(jīng)驗(yàn)同化，深刻掌握物理知識(shí)原理與應(yīng)用。課后，教師嘗試通過(guò)協(xié)作解決相應(yīng)實(shí)際問(wèn)題、并通過(guò)各種檢測(cè)方式進(jìn)行評(píng)價(jià)；學(xué)生則總結(jié)反思。教師和學(xué)生的活動(dòng)，在三個(gè)階段并非獨(dú)立存在，而是存在時(shí)間先后和邏輯推進(jìn)的關(guān)系，師生之間的活動(dòng)也需要適當(dāng)?shù)牟呗赃M(jìn)行調(diào)節(jié)，使二者保持良好呼應(yīng)。

三、初中物理多維互動(dòng)式教學(xué)實(shí)踐

多維互動(dòng)式教學(xué)具有交互性強(qiáng)、時(shí)效性高、共享便利等特點(diǎn)，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力、求異思維、批判精神、合作能力等有著獨(dú)特而明顯的作用。下面以人教版初中物理“功”的教學(xué)設(shè)計(jì)為例，說(shuō)明多維互動(dòng)式教學(xué)模式在教學(xué)實(shí)踐中的應(yīng)用及效果。

1.案例概述

“功”這節(jié)課，在學(xué)生了解了力的必要知識(shí)的基礎(chǔ)上，通過(guò)實(shí)例說(shuō)明“做功”的兩個(gè)不可缺少的條件，得出力的方向跟物體運(yùn)動(dòng)方向相同時(shí)，功的計(jì)算式W=FS。教學(xué)中要注意到“功”的概念概括性強(qiáng)、抽象程度高，難以讓學(xué)生短時(shí)間內(nèi)就有深刻體會(huì)，需逐步拓展深化。這節(jié)課使用了“數(shù)字教材”，充分應(yīng)用“粵教云”智慧課堂的統(tǒng)計(jì)反饋功能、個(gè)性化評(píng)測(cè)功能，運(yùn)用平板電腦開(kāi)展“先學(xué)后教、小組互助”式協(xié)作學(xué)習(xí)。學(xué)生通過(guò)多維互動(dòng)式教學(xué)模式的各個(gè)環(huán)節(jié)，形成清晰的概念，掌握正確的方法，構(gòu)建知識(shí)體系。通過(guò)形式多樣的互動(dòng)活動(dòng)，有效支撐課堂多屏互動(dòng)、分享協(xié)作，實(shí)現(xiàn)教與學(xué)的客觀記錄與實(shí)時(shí)評(píng)價(jià)。

2.學(xué)情分析

學(xué)生已有一定的力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，但抽象思維還不成熟，仍需感性經(jīng)驗(yàn)作為依托，在教學(xué)中可借助多媒體和實(shí)例分析，加強(qiáng)直觀性和形象性，引導(dǎo)學(xué)生充分利用已有知識(shí)來(lái)構(gòu)建“功”的概念。根據(jù)本節(jié)課特點(diǎn)，盡量使用身邊常見(jiàn)的事物進(jìn)行實(shí)例分析，拉近教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生生活的距離。

3.教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)

根據(jù)多維互動(dòng)式教學(xué)模式，基于“粵教云”的智慧課堂在教學(xué)活動(dòng)中為師生提供了多種形式、多個(gè)環(huán)節(jié)的充分交互。在課堂教學(xué)前，先讓學(xué)生依據(jù)自己的興趣進(jìn)行自由分組，利用平板預(yù)習(xí)“數(shù)字教材”課程內(nèi)容，基于網(wǎng)絡(luò)或者線下討論交流，選擇人類發(fā)明的一種工具，說(shuō)明其省力的原理，做成PPT存到課程云空間，教師閱讀后點(diǎn)評(píng)展示。在課堂教學(xué)中，按照創(chuàng)設(shè)情境、導(dǎo)入新課，物理建模、感知現(xiàn)場(chǎng)，自主學(xué)習(xí)、合作釋疑，協(xié)作探究、解決問(wèn)題，評(píng)價(jià)總結(jié)、意義建構(gòu)的多維互動(dòng)式教學(xué)應(yīng)用進(jìn)程，依托“粵教云”服務(wù)平臺(tái)和“數(shù)字教材”給學(xué)生創(chuàng)設(shè)了基于交互的知識(shí)發(fā)現(xiàn)與理解的學(xué)習(xí)活動(dòng)。課后，教師嘗試通過(guò)協(xié)作解決相應(yīng)實(shí)際問(wèn)題，并通過(guò)各種檢測(cè)方式進(jìn)行評(píng)價(jià)，學(xué)生則進(jìn)行總結(jié)反思。

4.教學(xué)反思

這節(jié)課綜合應(yīng)用學(xué)生自學(xué)體驗(yàn)、講授、分組討論等教學(xué)方法，師生高效互動(dòng)。學(xué)生利用互動(dòng)平臺(tái)與同伴進(jìn)行交流探討、協(xié)作學(xué)習(xí)、問(wèn)題形成等活動(dòng)，在學(xué)習(xí)過(guò)程中形成學(xué)習(xí)檔案記錄?！皵?shù)字教材”的實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)功能有助于教師更便捷地了解每個(gè)學(xué)生當(dāng)堂任務(wù)的完成情況和內(nèi)容的掌握情況；資源下發(fā)共享有利于學(xué)生自主學(xué)習(xí)，尊重學(xué)生學(xué)習(xí)差異；通過(guò)交互活動(dòng)和拍照上傳等功能，教師可以在課內(nèi)外對(duì)學(xué)生的成果進(jìn)行過(guò)程性評(píng)價(jià)和反饋。

四、應(yīng)用及效果分析

為了更好地評(píng)價(jià)多維互動(dòng)式云課堂的效果，研究者隨機(jī)選取了初中二年級(jí)兩個(gè)班的學(xué)生共94人進(jìn)行教學(xué)實(shí)驗(yàn)。對(duì)兩個(gè)班學(xué)生進(jìn)行了物理水平的測(cè)試，結(jié)果顯示不存在顯著差異。以其中一個(gè)班的學(xué)生為實(shí)驗(yàn)組，另一個(gè)班作為控制組，實(shí)驗(yàn)組學(xué)生在多維互動(dòng)式云課堂中上物理課，控制組學(xué)生則在傳統(tǒng)的常規(guī)教室中上物理課，半個(gè)學(xué)期后，比較了兩組學(xué)生的物理期末考試成績(jī)，結(jié)果顯示實(shí)驗(yàn)組成績(jī)顯著高于控制組，證明提供多維互動(dòng)式教學(xué)模式能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)。綜合實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果以及教師對(duì)智慧課堂多維互動(dòng)式教學(xué)模式的評(píng)價(jià)，該模式的優(yōu)勢(shì)主要有以下幾個(gè)方面。

一是創(chuàng)建了有利于深度協(xié)作的教學(xué)平臺(tái)。將網(wǎng)絡(luò)教學(xué)與課堂教學(xué)有機(jī)融合，使教學(xué)活動(dòng)在時(shí)間和空間上得到了延伸，彌補(bǔ)了單一化課堂授課方式的不足。在平臺(tái)創(chuàng)設(shè)的協(xié)作學(xué)習(xí)環(huán)境中，學(xué)習(xí)者可選擇自己感興趣的問(wèn)題，形成探討某專題的小組，通過(guò)豐富的平臺(tái)資源查閱相關(guān)學(xué)習(xí)資料，豐富學(xué)習(xí)內(nèi)容。有利于學(xué)習(xí)者獨(dú)立地判斷事物，客觀地分析他人意見(jiàn)，開(kāi)闊思維的空間，辯證地認(rèn)識(shí)世界，為深度協(xié)作奠定基礎(chǔ)。

二是擴(kuò)充了溝通交流的途徑。師生之間、學(xué)生之間可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)和異步交流與分享，豐富了交流手段和途徑。學(xué)生不論在線上還是線下，都可以即時(shí)分享信息，協(xié)作學(xué)習(xí)更加便利。小組協(xié)作活動(dòng)中的學(xué)習(xí)者可以將其在學(xué)習(xí)過(guò)程中探索、發(fā)現(xiàn)的信息和學(xué)習(xí)材料與組內(nèi)成員共享，共同完成既定的學(xué)習(xí)任務(wù)。在此過(guò)程中，學(xué)生為了達(dá)到小組學(xué)習(xí)目標(biāo)，可以采用對(duì)話、商討、爭(zhēng)論等形式[7]對(duì)問(wèn)題進(jìn)行充分論證。在協(xié)作學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)習(xí)者以相互合作共事的態(tài)度，共享信息與資源，共同承擔(dān)學(xué)習(xí)任務(wù)。

三是提高了協(xié)作興趣。在協(xié)作學(xué)習(xí)環(huán)境中，教師的主要任務(wù)是引導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)方向，解答學(xué)生提出的問(wèn)題；學(xué)生則由傳統(tǒng)的信息接受者轉(zhuǎn)變?yōu)樾畔⒌纳a(chǎn)者和傳遞者。可視化的資源和工具為“粵教云”平臺(tái)提供了一個(gè)支持多人同時(shí)協(xié)作、修改文件的功能，在線協(xié)作方便快捷，如同面對(duì)面交流。人性化的設(shè)計(jì)，為協(xié)作學(xué)習(xí)掃除了障礙，提高了學(xué)生的協(xié)作興趣。

初中物理多維互動(dòng)式教學(xué)模式是一種正在探討和嘗試中的創(chuàng)新型教學(xué)方案，隨著該模式在學(xué)校的持續(xù)推進(jìn)，學(xué)生的學(xué)習(xí)方式由原來(lái)的被動(dòng)接受變?yōu)楝F(xiàn)在的自主選擇，包括關(guān)注的知識(shí)點(diǎn)、學(xué)習(xí)的時(shí)間、信息的篩選與整合等，學(xué)習(xí)過(guò)程的深度參與使學(xué)生的能力水平得到很大的提高。對(duì)于教師來(lái)說(shuō)，在珠海市“粵教云”項(xiàng)目的助推下，參與“互動(dòng)云課堂”應(yīng)用教學(xué)探索的過(guò)程使他們?cè)谛畔⒓夹g(shù)能力方面得以迅速提升。

參考文獻(xiàn)

[1]劉邦奇.“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代智慧課堂教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)施策略研究[J].中國(guó)電化教育，2016（10）：51-56.

[2]許駿，唐連章.云計(jì)算與大數(shù)據(jù)時(shí)代的教育信息化探索實(shí)踐——“粵教云”計(jì)劃及示范工程進(jìn)展[J].教育信息技術(shù)，2014（11）：3-9.

[3]胡衛(wèi)星，田建林.智能教室系統(tǒng)的構(gòu)建與應(yīng)用模式研究[J].中國(guó)電化教育，2011（9）：127-132.

[4]韓后，王冬青，曹暢.1：1數(shù)字化環(huán)境下課堂教學(xué)互動(dòng)行為的分析研究[J].電化教育研究，2015（5）：89-95.

[5]Md Anwar Hossain Masud，Xiaodi Huang.An e-learning system architecture based on cloud computing[J].System，2012，10（11）：74-78.

[6]施秋萍.云端環(huán)境下協(xié)作學(xué)習(xí)活動(dòng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究[D].華南師范大學(xué)碩士學(xué)位論文，2013.

[7]余亮，黃榮懷.活動(dòng)理論視角下協(xié)作學(xué)習(xí)活動(dòng)的基本要素[J].遠(yuǎn)程教育雜志，2014（1）：48-55.

（責(zé)任編輯 郭向和）